Detección de firmeza en berenjena ("Solanum melogena") durante la manipulación con una garra robotizada

• C. Blanes ^[1] ; C. Gómez ^[1] ; C. Ortiz ^[1] ; P. Beltrán ^[1] ; M. Mellado ^[1]
  1. [1] Universitat Politècnica de València
• Localización: VII Congreso Ibérico de Agroingeniería y Ciencias Hortícolas: innovar y producir para el futuro. Libro de actas / coord. por Francisco Ayuga Téllez, Alberto Masaguer, Ignacio Mariscal Sancho, Morris Villarroel Robinson, Margarita Ruiz Altisent, Fernando Riquelme Ballesteros, E. C. Correa, 2014, ISBN 978-84-695-9055-3, págs. 791-796
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Aubergine ("Solanum melogena") firmness detection using a robot gripper during handling
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• Resumen
  • español

    La firmeza es uno de los parámetros de calidad más importante de los productos hortofrutícolas. El almacenamiento de las berenjenas produce un deterioro de los parámetros de calidad de firmeza de la piel y de la pulpa. Tanto el consumidor final como los operarios que manipulan los productos distinguen la firmeza de los productos al palparlos con la mano. Los sistemas de manipulación robotizada pueden ser también capaces de “palpar” los productos al cogerlos para clasificarlos. En este trabajo se ha abordado la clasificación de berenjenas en categorías de calidad según su nivel de firmeza. En un primer experimento preliminar un lote de 10 berenjenas de la variedad ‘Negra alargada’ fueron manipuladas con una garra neumática paralela acoplada a un robot. Posteriormente se evaluó el daño a las 0 horas, 24 horas, 7 días y 14 días. En un segundo experimento un lote de 30 berenjenas de la variedad ‘Negra alargada’ fueron preclasificadas en 3 lotes de 10 unidades, según su firmeza estimada visualmente. En el experimento, la firmeza fue medida por medio de acelerómetros, empleados como sensores, acoplados a los dedos de la garra y de forma destructiva como resistencia a punción de la piel y como resistencia a compresión del fruto entero. Además se midió peso, calibre máximo, longitud y sólidos solubles de la pulpa en ambos ensayos. Los resultados mostraron como de las berenjenas manipuladas en el primer ensayo solo una de 10 mostró un daño ligero en la piel. Y ninguna presentó corte de la piel. En el segundo experimento las categorías de firmeza preestablecidas fueron corregidas según el dendograma de la clasificación no supervisada de las berenjenas en función de los parámetros destructivos de resistencia a punción y a compresión. Posteriormente se realizó un análisis discriminante para la clasificación de los frutos, en las categorías de firmeza corregidas, según la energía registrada por los acelerómetros y la máxima deceleración registrada, resultando un 90 % de frutos correctamente clasificados. Los resultados han demostrado la posibilidad de clasificar las berenjenas en niveles de firmeza según los parámetros medidos en la manipulación robotizada.

  • English

    Fruit and vegetables firmness is one of the most important quality parameters. Aubergine (Solanum melogena) storage could reduce fruit quality, especially skin and flesh firmness. Final consumers and handling workers are capable to evaluate product firmness just by touching. Robotic handling systems could also evaluate product firmness when handling to sort them. In this research work, aubergine sorting according to their firmness during robot handling has been assessed. In a first experiment ten aubergines of the ‘Negra alargada’ variety were handed with a parallel pneumatic gripper attached to a robot. Fruit damage was evaluated after 0 hours, 24 hours, 1 week and two weeks of storage. In a second experiment, thirty aubergines, of the ‘Negra alargada’ variety, were pre-classified into three groups according to their firmness visually estimated. In the experiment, the non-destructive firmness was measured with accelerometers attached to the robot gripper jaws and the destructive firmness as the skin puncture resistance and the flesh compression resistance. In addition, weight, diameter, length and soluble solid content were measured. The first experiment showed that only one fruit was slightly damaged. Furthermore, none of them showed skin cuts. In the second experiment, the firmness categories were corrected based on the dendogram of the aubergine non supervised classification according to destructive puncture and compression resistance. In a second step, a discriminant analysis was carried out to classify the fruits in the corrected firmness categories according to the energy recorded by accelerometers attached to the gripper and the maximum deceleration, showing a 90% of corrected classified fruits. Results have shown the possibility of aubergine classification into firmness categories according to the parameters obtained during robot handling.